Разработка нового метода синтеза алкалоидов азафеналенового ряда - Курсовая работа

Органический синтез в последние десятилетия характеризуется все возрастающим вниманием к синтезу природных соединений и их аналогов, значительным укреплением методической базы (созданием надежных синтетических методов). Осуществление синтеза сложнейших природных соединений (например, хлорофилла, витамина В12, биополимеров), создание материалов с необычными свойствами показывает, что для современного органического синтеза практически не существует неразрешимых задач.Сегодня этот вид жуков представляет интерес в качестве полезных насекомых, так как жуки и личинки кокцинеллид очень прожорливы и, уничтожая в больших количествах таких опасных вредителей как тли, листоблошки, червецы, щитовки и клещи, приносят громадную пользу сельскому хозяйству. Самые блестящие страницы в истории биологического метода борьбы с вредителями сельского хозяйства вписаны именно при использовании божьих коровок. Достаточно напомнить о феноменальном успехе, который был получен в результате интродукции из Австралии божьей коровки родолии (Rodolia cardinalis Muls.) в Калифорнию для борьбы с австралийским желобчатым червецом-ицерией (Icerya purchasi Mask.). Многие виды кокцинеллид используют эти алкалоиды в защитном механизме, известном как "reflex bleeding" [2]. Алкалоиды coccinelline (1) и precoccinelline (2) впервые выделил Тарш и его коллеги хроматографией из метанольного экстакта божьих коровок [3].Так Айер и др. при разработке метода синтеза (±) - dihydrodeoxyepiallocernuine использовали следующий подход для получения 2-метилпергидро-9b-азафеналеновых алкалоидов myrrhine и hippodamine, (схема 1). Далее при добавлении фениллития образуется анион, который взаимодействует с ацетонитрилом и дает кетон, из которого получили соответствующий ацеталь 10. Восстановление натрием в изоамиловом спирте дает смесь насыщенных стереоизомерных аминов 11, которые отхроматографировали, а затем сняли защитные группы с образованием 12. Из 2,6-лутидина (15) был получен кеталь 16 с использованием ранее описанной стратегии (схема 2) [10] Кипячение 19 в пирролидине с уксусной кислотой дало смесь двух изомерных кетонов 20 и 21. Реакция циклоприсоединения между этилгекса-3,5-диеноатом и нитроном дает возможность синтеза (±) - epi-hippodamine (64) (схема 8) [23] Нитрон 44, полученный in situ обработкой 43 гидроксиламином, взаимодействует с этилгекса-3,5-диеноатом с образованием циклоаддуктов 45, 46 и 47.Метатезис является одним из самых мощных и надежных методов создания циклических систем, поэтому в настоящее время он часто используется в многоступенчатом целевой синтезе. Для осуществления этой реакции имеется ряд каталитических систем, как гомогенных, так и гетерогенных. Наиболее активные гомогенные катализаторы обычно получают из соединении молибдена, вольфрама, сильного восстанавливающего и (или) алкилирующего агента, например алкильного производного алюминия или олова, и добавки для ингибирования побочных реакций и улучшения селективности. Катализаторы реакций метатезиса (катализаторы Граббса) на основе рутения изза своей высокой стабильности и активности нашли широкое применение в органическом синтезе, некоторые из них представлены на рисунке 4 [32]; в качестве растворителя обычно используют хлористый метилен и толуол. В случае простых алкенов энтальпия реакции практически равна нулю (образуются и разрываются подобные двойные углерод-углеродные связи), поэтому распределение продуктов определяется энтропийными факторами и алкилиденовые группы распределяются почти статистически.Успех обмена лития на галоген с образованием первичного алкиллитийпроизводного (схема 20) в решающей степени зависит от выбора галоида, металлирующего агента и растворителя. Использование 2 мольных эквивалентов реагента делают процесс необратимым, поскольку второй эквивалент t-BULI выводит из реакции образующийся t-BUI Для синтеза цис - и транс-несимметрично 2,6-замещенных 3-пиперидинов разработан удобный метод, который основан на комбинации хорошо известного 1,2-присоединения RLI к пиридину и последующего транс-аллилборирования (схема 21) [35]. В начале 90-х годов в лаборатории алифатических борорганических соединений ИНЭОС РАН была открыта серия реакций транс-?,?"-диаллилирования ароматических азотных гетероциклов аллилборанами (схема 22). Так, при обработке комплекса пиридина с триаллилбораном спиртом, водой или R2NH происходит его полная перестройка и получается (с выходом до 97%) транс-2,6-диаллил-1,2,5,6-тетрагидропиридин [35, 36].Не сложно заметить, что у 2,6-диаллилированных тетрагидропиридинов не хватает одного атома углерода для достройки углеродного скелета алкалоидов азафеналенового ряда (схема 23). На первом этапе работы был получен по стандартной методике транс-2,6-диаллил-4-метил-1,2,3,6-тетрагидропиридин 95 взаимодействием 4-пиколина с триаллилбораном и последующей обработкой изопропиловым спиртом и NAOH (схема 24). По измененной методике мы попробовали синтезировать диаллилпроизводное из 4-метоксипиколина, которое не удавалась получить ранее (схема 2

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Методы синтеза алкалоидов пергидро- и декагидро [9b] азафеналенового ряда

1.2 Метатезис как метод создания циклических структур

1.3 Получение ALKLI из ALKI. Присоединение RLI к пиридинам

1.4 Восстановительное транс-?,?"-диаллилирование ароматических азотных гетероциклов аллилборанами

2. Обсуждения результатов

3. Экспериментальная часть

4. Выводы

Список литературы

Органический синтез в последние десятилетия характеризуется все возрастающим вниманием к синтезу природных соединений и их аналогов, значительным укреплением методической базы (созданием надежных синтетических методов). Осуществление синтеза сложнейших природных соединений (например, хлорофилла, витамина В12, биополимеров), создание материалов с необычными свойствами показывает, что для современного органического синтеза практически не существует неразрешимых задач.

Данная дипломная работа посвящена синтезу природных соединений: алкалоидов азафеналенового ряда, которые продуцируются "божьими коровками". В литературном обзоре представлены работы по полному синтезу этих алкалоидов. Однако, с развитием органического синтеза, появлением новых реагентов и методов, открываются все новые возможности для эффективного синтеза этих природных соединений. Целью работы является разработка нового метода синтеза соединений пергидро - и декагидро [9b] азафеналенового ряда с использованием реакций аллилборирования ароматических азагетероциклов и внутримолекулярного метатезиса. синтез алкалоид азафеноленовый ряд